• 제목/요약/키워드: acoustic wave devices

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Electroactive Paper(EAPap)를 이용한 표면탄성파 센서 (Surface Acoustic Wave Sensor Using Electroactive Paper(EAPap))

  • 이민희;김주형;김재환
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제18권11호
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    • pp.1128-1133
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    • 2008
  • Cellulose based electroactive paper(EAPap) has been developed as a new smart material due to its advantages of piezoelectricity, large displacement, low power consumption, low cost and flexibility. EAPap can be used for a surface acoustic wave (SAW) device using the piezoelectric property of EAPap, resulting in the cost effective and flexible SAW device. In this paper, inter digit transducer(IDT) structure using lift-off technique with a finger gap of 10mm was used for micro fabrication of the cellulose EAPap SAW devices. The performance of IDT patterned SAW device was characterized by a Network Analyzer. The feasibility of cellulose EAPap as a potential acoustic device was presented and explained.

표면 마이크로머시닝을 이용한 압전 박막 공진기 제작 (Film Bulk Acoustic Wave Resonator using surface micromachining)

  • 김인태;박은권;이시형;이수현;이윤희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.156-159
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    • 2002
  • Film Bulk Acoustic wave Resonator (FBAR) using thin piezoelectric films can be fabricated as monolithic integrated devices with compatibility to semiconductor process, leading to small size, low cost and high Q RF circuit elements with wide applications in communications area. This paper presents a MMIC compatible Suspended FBAR using surface micromachining. It is possible to make Si$_3$N$_4$/SiO$_2$/Si$_3$N$_4$membrane by using surface micromachining and its good effect is to remove the substrate silicon loss. FBAR was made on 2$\mu\textrm{m}$ multi-layered membrane using CVD process. According to our result, Fabricated film bulk acoustic wave resonator has two adventages. First, in the respect of device Process, our Process of the resonator using surface micromachining is very simple better than that of resonator using bull micromachining. Second, because of using the multiple layer, thermal expansion coefficient is compensated, so, the stress of thin film is reduced.

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식약처에서 허가된 집속형 ESWT 치료기의 음향 출력 분석 (Inspection on the acoustic output of the focused extracorporeal focused shock wave therapeutic devices approved by MFDS)

  • 최민주;전성중;권오빈;이민영;조진식;김한수;맹은호
    • 한국음향학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.303-317
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    • 2020
  • 체외충격파치료술(Extracorporeal Shock Wave Therapy, ESWT)은 보존적인 치료가 어려운 근골격계 난치성 통증 치료 뿐 아니라 심혈관계 질환까지 적용 분야가 확대되고 있는 혁신적인 치료술이다. 본 연구에서는 국내에서 사용되는 집속형 ESWT 치료기의 성능을 결정하는 충격파 음향 출력의 분포를 조사했다. 분석에 사용된 데이터는 식약처에 등록된 30개 기술 문서를 통해 수집했다. 조사 결과, ESWT 치료기 충격파의 집속 특성은, 초점 거리가 5 mm ~ 65 mm, 초점 폭이 3 mm ~ 30 mm, 초점 깊이가 4 mm ~ 108 mm 범위에서 변화하고 있다. 충격파의 최대 양압(P+)는 7 MPa ~ 280 MPa, 초점에서 에너지 밀도 Energy Flux Density(EFD)는 0.0035 mJ/㎟ ~ 35 mJ/㎟, 펄스당 에너지(E)는 0.737 mJ ~ 80.86 mJ로 매우 넓은 범위에서 분포하고 있다. P+ 및 EFD 상관성 분석에 포함된 모든 국내산 PE 방식 제품(5개) 및 1개의 EM 방식 국산 치료기는 P+ 및 EFD가 통상적인 범위를 크게 벗어나고 있으며, 예상되는 상관성을 따르지 않고 있어, 데이터의 신뢰성을 인정하기 어려운 상태이다. 음향 출력의 값에 신뢰성을 부여하기 어려운 경우, 식약처에서 인정하는 시험 검사 기관을 통해 사후 시험 검사 및 관리가 요구된다. 충격파 음향 출력에 대한 통과 기준이 치료기의 적응증에 대한 임상 시험 결과를 근거로 설정될 수 있도록 식약처의 규정 및 가이드라인 개선이 필요하다.

표면탄성파 필터 설계용 시뮬레이션 개발 (Development of Simulator for surface acoustic wave filters)

  • 권희두;윤영섭;김동일;류재구;류재성
    • 한국음향학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.64-73
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    • 1995
  • 본 연구에서는 카이저 창함수를 이용하여 이동통신용 표면탄성파 필터를 설계하기 위한 CAD를 제작하였다. 제작된 CAD는 아포다이제이션 형태로서 하중함수가 주어진 빗살변환기와 정규형형태의 빗살변환기, 위드드롤로 형태로서 하중함수가 주어진 빗살 변환기 한쌍으로된 변환기와 아포다이제이션 형태로서 하중함수가 주어진 빗살변화기와 정규형 변환기, 반사기를 설치한 공진기 형태의 필터로서 구성되어 있다. 중심 주파수가 222MHz에서 343MHz 영역내의 표면탄성파 필터를 제작된 CAD로 모의 실험 하였다. 본 연구에서 제작된 CAD는 표면탄성파 필터로써 응용될 뿐만 아니라 디지틀 FIR 필터에도 응용될 수 있다.

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Finite Element and Boundary Element Modelling of the Acoustic Wave Transmission in Mean Flow Medium

  • Tsuchiya, Takao;Kagawa, Yukio;Tsuji, Takuya
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 2001년도 The Seoul International Simulation Conference
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    • pp.209-214
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    • 2001
  • Acoustic field in steady-state is characterized by a Helmholtz equation. The transmission characteristics of acoustic wave devices is however influenced by the presence of the mean flow in the medium. The effect of the mean How introduces additional terms in the equation. In the present paper, two approaches are considered. One is that the equation is directly discretized by FEM for one-dimensional and the axisymmetric case. Another is that the equation is first transformed into the standard Helmholtz equation which is solved by BEM. The numerical demonstrations are made for the axisymmetric FEM and the three-dimensional BEM modeling. The numerical examination for a straight circular duct is first considered. The solutions are compared wish the analytical ones. The examination is then extended to the case when the mean How is locally present in a muser with expansion chamber.

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탄도형 충격파 치료기의 음향 출력 시험을 위한 Dry Test Bench의 신뢰성 및 유용성 (Reliability and utility of a Dry Test Bench for testing the acoustic output from a ballistic shock wave therapeutic device)

  • 전성중;이민영;권오빈;김종민;최민주
    • 한국음향학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.589-600
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    • 2022
  • 탄도형 체외 충격파 치료기의 출력 에너지를 측정하는 Dry Test Bench(DTB)의 신뢰성을 검증하기 위해, 상용 탄도형 충격파 치료기에 대해 Laser Doppler Vibrometer(LDV)로 측정된 충격파의 음향 에너지와 비교했다. 실험 결과, DTB로 측정된 역학적 에너지는, 동일한 출력 설정에서, 5 % 이내의 변동성을 보이며, 치료기의 전 출력 설정 범위에서 LDV로 측정된 충격파의 음향 에너지와 선형적인 상관성(adj. R2 = 0.991)을 확인했다. 두 측정 방법의 상관성과, LDV을 이용하여 공기 및 수중에서 측정된 충격파 음향 에너지의 상관성(adj. R2 = 0.995)을 통합하면, DTB 측정으로부터 수중에서 발생된 충격파의 energy flux density를 평균 7.85 % 오차로 추정된다. DTB는 치료기의 출력에너지에 대한 정보만 제공하기 때문에, IEC61846 및 IEC63045에서 요구하는 다양한 충격파의 음향 출력을 시험하는 도구로 적합하지 않다. 그러나 측정 원리가 단순하고 사용이 용이한 DTB는 제조사 및 사용자가 탄도형 Extracorporeal Shock Wave Therapy(ESWT) 치료기의 성능을 관리하는 목적으로 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

광대역 표면탄성파 구현을 위한 slanted 및 chirp IDT의 최적화 (Optimization of Slanted and Chirp IDT Configurations for Realizing and Propagating Surface Acoustic Wave with Wide Bandwidth)

  • 이태윤;푸첸;이기근
    • 전기학회논문지
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    • 제62권12호
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    • pp.1730-1736
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    • 2013
  • Slanted and chirp interdigital transducer(IDT) configurations were studied for generating the surface acoustic wave(SAW) with wide bandwidths on a piezoelectric substrate. These devices can be applied to manipulate optical path of light along the waveguide, ultimately used for optical switches and holographic image implementation. Prior to fabrication, the coupling of modes(COM) modeling and simulation were performed to extract optimal design parameters. The optimally designed wideband device showed wide bandwidth of 30MHz, low insertion loss of -25dB, and abrupt side suppression ratio (SSR). Several design conditions were determined during device implementation, such as slanted angle, aperture length, number of fingers, and central frequencies of IDTs. These factors were experimentally analyzed and described in details in this paper.

Removal of Flooding in a PEM Fuel Cell at Cathode by Flexural Wave

  • Byun, Sun-Joon;Kwak, Dong-Kurl
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제10권2호
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    • pp.104-114
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    • 2019
  • Energy is an essential driving force for modern society. In particular, electricity has become the standard source of power for almost every aspect of life. Electric power runs lights, televisions, cell phones, laptops, etc. However, it has become apparent that the current methods of producing this most valuable commodity combustion of fossil fuels are of limited supply and has become detrimental for the Earth's environment. It is also self-evident, given the fact that these resources are non-renewable, that these sources of energy will eventually run out. One of the most promising alternatives to the burning of fossil fuel in the production of electric power is the proton exchange membrane (PEM) fuel cell. The PEM fuel cell is environmentally friendly and achieves much higher efficiencies than a combustion engine. Water management is an important issue of PEM fuel cell operation. Water is the product of the electrochemical reactions inside fuel cell. If liquid water accumulation becomes excessive in a fuel cell, water columns will clog the gas flow channel. This condition is referred to as flooding. A number of researchers have examined the water removal methods in order to improve the performance. In this paper, a new water removal method that investigates the use of vibro-acoustic methods is presented. Piezo-actuators are devices to generate the flexural wave and are attached at end of a cathode bipolar plate. The "flexural wave" is used to impart energy to resting droplets and thus cause movement of the droplets in the direction of the traveling wave.